Почему во вселенной так много порядка, а на Земле так мало?

ОгонёкНаука

«На самом деле наша галактика очень пыльная»

Почему во вселенной так много порядка, а на Земле так мало? Что является источником темной энергии? Какие у нас есть общие темы для разговора с представителями иных миров? Об этом мы говорили с лучшим мировым специалистом по космологии академиком Алексеем Старобинским

Беседовала Елена Кудрявцева

Фото Евгений Гурко

Алексей Александрович, складывается ощущение, что к космологии, которая занимается происхождением и устройством Вселенной, сегодня приковано внимание во всем мире: открытий в этой области, во всяком случае, очень много. С чем это связано?

— Действительно, это популярная тема во всех странах, включая Россию, и дело, полагаю, в том, что современной науке удалось добиться тесной связи между теорией и экспериментом в этой области знания. Иначе говоря, в XX веке было разработано много гипотез того, как именно развивалась наша Вселенная, а теперь их можно подтвердить или опровергнуть с помощью экспериментов. Это и порождает настоящий бум исследований. Институты, которые занимаются космологией, создаются не только в таких странах, как США, Германия и Япония, но и в тех, которые не ассоциируются с передовой наукой. Например, Институт по изучению Вселенной несколько лет назад создан в Таиланде, последний у нас воспринимается как туристическая страна. Молодежь очень интересуется новой астрономической тематикой, думаю, потому что именно эта наука раскрывает горизонты и показывает, что помимо обыденной жизни есть мир, который не вмещается не только в границы стран, но даже в масштабы Земли. Наша Вселенная — более многомерный и непостижимый объект.

— А в каких областях космологии молодежь наиболее активна?

— В основном в тех, что называют Вig data, где речь о больших массивах данных. Скажем, изучая раннюю Вселенную, мы получаем колоссальное количество данных наблюдений. Если работать с ними старыми методами, для обработки не хватит всего населения Земли! Вот молодые ученые и придумывают, как из этого массива извлечь полезную информацию и сравнить данные эксперимента с многочисленными теоретическими предсказаниями.

— Как подтверждают сегодня теории? Какие эксперименты дают физикам больше всего информации?

— Здесь можно говорить о трех типах экспериментов. Во-первых, наземные эксперименты с элементарными частицами. Их проводят на огромных установках вроде коллайдера в ЦЕРНе, где был открыт бозон Хиггса. Или другие наземные установки по детектированию частиц из космоса, скажем, нейтринная обсерватория IceCube на антарктической станции «Амундсен — Скотт».

Во-вторых, это всякого рода научные инструменты в космосе. Самые выдающиеся открытия сделаны космическим радиотелескопом «Планк»: этот уникальный прибор измерял характеристики реликтового излучения — микроволнового фона, сохранившегося с самых ранних этапов жизни Вселенной. Именно телескоп «Планк» уточнил, что наш мир состоит на 4,9 процента из обычного вещества, на 26,8 — из темной материи и на 68,3 процента — из темной энергии.

— Космологи утверждают, что мы живем в эпоху доминирования темной энергии. А можно сказать, что она собой представляет?

— Это нечто бесформенное, совершенно однородное и почти не меняющееся со временем. Но суть в том, что мы не можем больше утверждать, что все в мире состоит из частиц, на их долю приходится лишь 30 процентов. Таким образом, в знаменитом споре Платона с Демокритом (речь шла о мироустройстве.— «О») правы были оба. Платон, напомню, представлял мир как некую неделимую первоматерию. А Демокрит утверждал, что он состоит из частиц.

— Каков третий тип эксперимента?

— Это эксперименты, которые делаются благодаря астрономическим телескопам нового типа (их еще можно назвать гравитационно-волновыми антеннами). Именно благодаря им в науке недавно появилось и развивается с потрясающей скоростью новое направление — гравитационно-волновая астрономия. Она занимается самыми интересными вопросами: как формируются массивные черные дыры в центрах галактик, что есть темная энергия, каковы начальные физические условия ранней Вселенной...

— Это направление стартовало, когда были открыты гравитационные волны. Я правильно понимаю, что их обнаружение долгое время называли одной из главных проблем физики?

— Да, хотя они были предсказаны еще Эйнштейном почти век назад в рамках общей теории относительности. Кстати, до недавних пор это был единственный эффект этой теории, который не могли подтвердить экспериментом. За их открытие в 2017 году дали Нобелевскую премию.

По сути, гравитационные волны — это распространяющиеся колебания геометрической структуры пространствавремени. Долгое время их существование подтверждалось лишь косвенно: скажем, ученые видели, как замедляется скорость вращения пульсаров и вращающихся нейтронных звезд, и предполагали, что это происходит из-за потери энергии при излучении гравитационных волн. В 2016-м научной коллаборации LIGO (Laser Interferometer GravitationalWave Observatory) впервые удалось «поймать» гравитационный сигнал, который возник из-за столкновения двух массивных черных дыр. По сути, это эхо космической катастрофы, произошедшей далеко от Земли миллиарды лет назад. Одновременно этот эксперимент подтвердил существование черных дыр как особой формы материи.

— Что было сделано в этой области с тех пор?

— На начало 2019-го коллаборация LIGOVIRGO объявила о наблюдении в общей сложности сигналов от слияний 10 пар черных дыр и 1 пары нейтронных звезд. Вообще, поиском гравитационных волн занято сразу несколько крупных коллабораций — по всей Земле раскидана сеть детекторов. Детекторы LIGO находятся в США, VIRGO — в коммуне Кашина вблизи Пизы в Италии, KAGRA — в шахте Камиока в префектуре Гифу (Япония) — эта установка начнет участвовать в наблюдениях осенью этого года.

— А помимо самого факта обнаружения этих волн мы что-то о них узнали?

— Много всего интересного. Например, по Эйнштейну, скорость гравитационных волн должна равняться скорости света. Затем физики высказали большое количество более сложных гипотез, по которым скорость была иной. И теперь мы можем осторожно сказать, что на 99,99 процента подтвердилась эстетически более красивая теория Эйнштейна.

Удалось уточнить и ряд других интересных деталей. Так, мы ждали, что масса черных дыр сравнима с массой типичных больших звезд — около 10 масс Солнца. А оказалось, что речь идет о 30 массах Солнца. Для неспециалиста — это пустяк, но на деле это открытие совершенно выпадает из рамок современных представлений о Вселенной. Считалось, что такие большие звезды не могут существовать длительно.

— Есть ли у России шанс включиться в развитие гравитационно-волновой астрономии? Как убедить чиновников, что это нужно?

— Современная астрономия — крайне дорогая наука, но важно участвовать в ней по мере возможности. В России от науки требуют слишком быстрого выхода, хотя если мы сравним сегодняшние планы работ в этой области, составленные существенно большими коллективами на Западе, то увидим: они рассчитывают показать результаты в 2030–2050‑е годы. Даже в наш век наука делается не так уж быстро.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Ливия разделена уже четыре года» «Ливия разделена уже четыре года»

О перспективах урегулирования рассказала советник спецпредставителя ООН по Ливии

Огонёк
Цифровой прорыв: как компании привлекают женщин в ИТ Цифровой прорыв: как компании привлекают женщин в ИТ

Гендерный баланс положительно сказывается на бизнес-показателях

Forbes
Кто я? Кто я?

Кто ты такой? Вопрос, который мы задаем себе в течение жизни

Psychologies
11 тайн российского бизнеса, раскрытых Forbes 11 тайн российского бизнеса, раскрытых Forbes

Срыв покровов с чиновников и миллиардеров

Forbes
Первые для второго Первые для второго

Как звезды строят отношения с детьми от прошлого брака

Лиза
Почему балет дешевле футбола, а билеты на него — дороже? Почему балет дешевле футбола, а билеты на него — дороже?

Зарабатывают ли на гастролях лучшие балетные труппы мира

Forbes
«Начальник моложе меня»: как с этим смириться «Начальник моложе меня»: как с этим смириться

Представьте ситуацию: руководителем назначили того, кто ощутимо моложе вас

Psychologies
Вы не видите инопланетян? А они есть, говорят астрофизики Вы не видите инопланетян? А они есть, говорят астрофизики

Компьютерное моделирование эволюции галактики позволяет разрешить парадокс Ферми

Forbes
Сама себе режиссер Сама себе режиссер

В конце прошлого года Дарья Мельникова второй раз стала мамой

OK!
Мария Шалаева: «Женщины до сих пор не чувствуют себя на равных с мужчинами» Мария Шалаева: «Женщины до сих пор не чувствуют себя на равных с мужчинами»

Звезда комедии «Любовницы» о том, почему люди решают развестись

Grazia
Как почистить системный блок от пыли, и как часто это нужно делать? Как почистить системный блок от пыли, и как часто это нужно делать?

Если ваш компьютер периодически виснет пришло время почистить системный блок

CHIP
Специи: антипростудный набор Специи: антипростудный набор

Какие специи помогут справиться с простудой

9 месяцев
Как выбрать игровую приставку Как выбрать игровую приставку

Составили небольшой гид, который поможет вам определиться

GQ
Сегодня едим текилу! 4 алкогольных блюда, которые необходимо пробовать Сегодня едим текилу! 4 алкогольных блюда, которые необходимо пробовать

Кто сказал, что алкоголь можно только пить? Его и есть очень приятно

Playboy
Неуязвимый: как модернизируют «лучший танк в мире» Неуязвимый: как модернизируют «лучший танк в мире»

Президент США Дональд Трамп назвал танк Abrams M1A2C лучшим в мире

Популярная механика
Боксер закрыл журналистке рот поцелуем в интервью после победного боя (видео). И разжег скандал Боксер закрыл журналистке рот поцелуем в интервью после победного боя (видео). И разжег скандал

Оказывается, кулаки — не самое опасное место боксеров!

Maxim
Семь способов приблизиться к мечте Семь способов приблизиться к мечте

Несколько советов от Барбары Шер о том, как начать жить так, как вам нравится

Psychologies
Цена крымской загогулины. Экономист Алексашенко о том, во сколько обошлось России присоединение полуострова Цена крымской загогулины. Экономист Алексашенко о том, во сколько обошлось России присоединение полуострова

Отрывки из главы книги «Русское экономическое чудо: что пошло не так?»

Forbes
Неудачный маркетинг: как Дональд Трамп обеднел на посту президента США Неудачный маркетинг: как Дональд Трамп обеднел на посту президента США

Правда ли, что Трамп участвовал в президентских выборах ради «маркетинга»

Forbes
11 лучших фильмов против весенней хандры (обязательны к просмотру) 11 лучших фильмов против весенней хандры (обязательны к просмотру)

Эти фильмы — лучше всяких антидепрессантов!

Playboy
Не Цукербергом единым: чем опасны истории успеха Не Цукербергом единым: чем опасны истории успеха

Проанализируйте всю картину целиком — возможно, герою просто повезло

Forbes
Творцы Дрейка: как братья-продюсеры заработали на рэпе почти $2 млрд Творцы Дрейка: как братья-продюсеры заработали на рэпе почти $2 млрд

Почему будущее крупного лейбла Cash Money вызывает тревогу у основателей?

Forbes
Музыка и спорт на Quiksilver New Star Camp - гид по фестивалю Музыка и спорт на Quiksilver New Star Camp - гид по фестивалю

В Сочи пройдет 10-й спортивно-музыкальный фестиваль Quiksilver New Star Camp

Cosmopolitan
Слабое звено. Могут ли США ввести санкции против Армении Слабое звено. Могут ли США ввести санкции против Армении

Законы позволяют США принимать санкционные меры не только против России

Forbes
Юля Паршута: Юля Паршута:

Юлия Паршута о том, где берет вдохновение и как она создала свою марку одежды

Cosmopolitan
Какие цветы дарить девушке? Лучшие варианты на разные случаи Какие цветы дарить девушке? Лучшие варианты на разные случаи

Цветы, которые работают

Playboy
7 причин, почему мужчины набирают вес после того как его сбросили (и все еще хуже) 7 причин, почему мужчины набирают вес после того как его сбросили (и все еще хуже)

Что делать, если после похудения вес неожиданно вернулся

Playboy
Подруги или соперницы? Подруги или соперницы?

Женская дружба замешена на крепком «биологическом» тесте и выверена эволюцией

Лиза
Тренд весны: микро-сумки на шею Тренд весны: микро-сумки на шею

Разбираемся, все ли то золото, что предлагает Симон Порт Жакмюс

GQ
Конкурент с Ямала. Как «Новатэк» потеснил «Газпром» в Европе Конкурент с Ямала. Как «Новатэк» потеснил «Газпром» в Европе

Снижение поставок трубопроводного газа ведет к потерям российского бюджета

Forbes
Открыть в приложении